Трансформаторный датчик отклонения для весов с электромагнитным уравновешиванием

С 01 ОЭ СОВЕТСКИХкамирпеивниРЕСПУБЛИК д 6 01 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Щук ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(5 Ь)(57) ТРАНСФОРМАТОРНЫИ.ДАТЧИКОТКЛОНЕНИЯ ДЛЯ ВЕСОВ С ЭЛЕКТРОМАГ-:НИТНЫМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ, содержа"щий смонтированные на общем каркасе генераторную катушку и две идентичные приемные катушки, расположенные соосно генераторной катушке и на одинаковом расстоянии от ее цент" ра, и взаимодействующий с катушками якорь, соединенный с чувствительным элементом весов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения его чувствительности за счет увеличения эффективности экранирующего действия якоря, якорь выполнен в виде полого цилиндра из;немагнитного проводящего материала и размещен в кольцевом зазоре между генераторной и премными катушками, причем генераторная катушка снабжена ферро- демагнитным сердечником.1 101031122Изобретение относится к весоизмерительной технике.Известны весы с электромагнитным уравновешиванием, в которых датчик отклонения выполнен в виде четырех катушек, размещенных внутри цилиндрических полусердечников броне"вого типа, попарно укрепленных в обойме соосно на двух параллельных осяхоткрытыми сторонами навстречу другдругу и с зазором между собой, в котором размещен флажок, соединенный скоромыслом весов Я .Недостаток этого датчика заключа"ется в низкой чувствительности, чтообусловлено слабой магнитной связьюгенераторных и приемных катушек инизкой эффективностью экрана в видеФлажка,Наиболее близким к предлагаемомуявляется трансфориаторный датчик отклонения для весов с электромагнитнымуравновешиванием, содержащий смонтированные на общем каркасе генераторную катушку и две идентичные при.емные катушки, расположенные соосногенераторной катушке и на одинаковом расстоянии от ее центра, ивзаимодействующий с катушками якорь,соединенный с чувствительным элемейтом весов 2. 45 50 55 Известный датчик не может быть применен в качестве преобразователя . перемещения в лабораторных весах с высокой чувствительностью и точностью, так как коромысло, таких весов, все размещенные на нем детали, а также узлы и детали, подвешенные к коромыслу, долины быть выполненными из немагнитных материалов, имеющих малое значение магнитной восприим- чивости (обычно не более 5. 10 ед. СИ 8 противном случае весы оказываются подверженными влиянию внешних магнитных и электромагнитных полей (ва. риации магнитного поля Земли, влияние магнитных и электромагнитных полей энергетических и промышленны установок, приборов, электрической сети.и т,д.), В случае использования известного датчика соленоидно" го типа в качестве преобразователя перемещения необходимо было бы катуш" ки закрепить-на неподвижной опоре, а якорь (ферромагнитный сердечник) подвесить к одному из плеч коромысла весов (свстема подвижный магнит- неподвижная катушка), что совершен 1 О 15 20 25 35 40 но недопустимо в весах высоКой точности, а тем более в весах, предназначенных для использования в установке для метрологического обеспеченияобласти измерения магнитной восприимчивости слабомагнитных материаловвесовым методом, При расположении жекатушек преобразователя на коромысле весов, когда катушки подвешенык коромыслу, а якорь (Ферромагнит"ный сердечник) неподвижен и закреплен на опоре (система подвижнаякатушка - неподвижный магнит), накоромысло весов действует сила состороны проводов, подводящих токк катушкам, что, в конечном итоге,также уменьшает чувствительностьве.ов и снижает точность взвешивания,Цель изобретения - повышение чувствительности датчика отклонения пу"тем увеличения эффективности экранирующего действия якоря,Поставленная цель достигается1 ем, что в трансформаторном датчикеотклонения для весов с электромагнит"ным уравновешиванием, содержащем смонтированные на общем каркасе генераторную катушку и две идентичные приемные катушки, расположенные соосногенераторной катушке и на одинаковомрасстоянии от ее центра, и взаимодействующий с катушками якорь, соединенный с чувствительным элементом весов,якорь выполнен в виде полого цилинд"ра иэ немагнитного проводящего матери"ала и размещен в кольцевом зазоре между генераторной и приемными катушками, причем генераторная катушка снабжена Ферромагнитным сердечником. Сооосное расположение генераторной и приемных катушек обеспечивает мак" . симальную индуктивную (магнитную) связь между ними, в результате кото" рой в приемных катушках наводятся значительные по величине ЭДС. Экран, имеющий Форму полого цилиндра, охва" тывая генераторную катушку, обеспечивает надежное и эффективное экранирование перекрываемых учаСтков приемных катушек. Возрастание величины полезного сигнала на выходе датчика и его заметное изменение при самом незначительном перемещении экрана приводит к повышению чувствительности и точности весов с электромагнитным уравновешиванием, а возникающая при движении экрана сила10 М 03 Фвзвешиваемого объекта 7 на чашку 6 вееов коромысло 1 отклоняется от положения равновеси ма некоторый угол, что приводит к перемещению якоря 13. 9 результате приемные ка- тушки 11 и 12 окажутся неодинаково перекрытыми экраяируемыми) и в них изведутся разные по величине ЭДС. На выходе блока 16 преобразования0 появится сигнал, пропорциональныи 0 разности наведенных ЭДС, а в конечном итоге пропорциональный углу отклонения коромысла 1 весов от по" ложения равновесия. После усиления усилителем 17 сигнал отклонения 15 через индикатор 18 и регистратор 19 подается на электромагнитный компенсатор 20. Под действием протека" ющего через электромагнитный ком" . пенсатор 20 тока подвижный элемент 20 компенсатора 20 воздействует на коромысло 1 весов, уравновешивая воздействие оо стороны взвешиваемого объекта 7. 0 массе взвешиваемого объекта судят по величине постоянно го тока на выходе усилителя 17 фиксируемого с помощью индикатора 18 и регистратора 19.При этом датчик 8 выполняет одновременно и роль магнитного успокои- щ твля колебаний коромысла 1. При перемещении проводящего якоря 13 в воздушном кольцевом зазоре между генераторной 9 и приемными 11 и 12катушками в нем возникает ЭДС индук-.ции, Под действием этой ЭДС образу"ется магнитное поле вихревых токов,взаимодействующее с полем генераторной катушки 9. Сила взаимодействиямагнитных полей, приложенная чврезэкран 13 к плечу коромысла 1 ве"сов, действует таким образом, чтосоздает момент, гасящий колебаниякоромысла 1. Габариты и конфигурацияякоря 13 таковы, что его демпфирующее действие достаточно для успокоения колебаний коромысла 1 и ве"сы не нуждаются в специальном успокоителе,Значительное увеличение коэффициента индуктивной связи (магнитной связи) между генераторной и приемными катушками датчика отклонения за счет их соосного расположения и применение высоко. эффективного подвижного экрана, имеющего форму полого цилиндра, размещенного в кольцевом зазоре между генераторной и приемными катушками, позволяет существенно повысить чувствительность и точность весов с электромагнитным уравновешиванием, а также сократить время измерения,1040342 Корректор А,Зимокос Заказ 6916/ филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектна Составитель В.Ширшоедактор К,Папп Техреду.Гергель 15. Тираж 6 ЦВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и13035, МоскваЖ"35, Рауш Подйисноеомитета СССРткрытийая наб., д. 4/5